1امروزه با افزایش روزافزون مصرف انرژی الکتریکی و مشکلات زیست محیطی ناشی از سوخت های فسیلی، تمایل به استفاده از منابع تجدیدپذیر افزایش یافته است. همچنین با توجه به تجدید ساختار شبکه های قدرت از ساختار سنتی به ساختار مبتنی بر بازار، بازارهای مختلف انرژی و خدمات جانبی طراحی شده است. از سوی دیگر با توجه به عدم قطعیت در تولید منابع تجدیدپذیر، واحدهای ذخیره ساز انرژی مورد توجه قرار گرفته است که می توانند در کنار منابع تجدیدپذیر و یا به تنهایی، در بازارهای مختلف انرژی و خدمات جانبی شرکت کنند. با توجه به سرعت بالای ورود و خروج واحدهای ذخیره ساز مبتنی بر باتری به شبکه، استفاده از این منابع در بازارهای خدمات جانبی فرکانس همچون بازار ذخیره خودکار بازیابی فرکانس مناسب می باشد. یکی از مسائلی که در برنامه ریزی این واحدها مطرح است، چگونگی شرکت در بازارهای انرژی و یا بازارهای خدمات جانبی برای بیشینه کردن سود حاصل از شرکت در بازار می باشد. در این مقاله، یک استراتژی بهینه برای شرکت همزمان واحد ذخیره ساز انرژی در بازار انرژی و بازار ذخیره خودکار بازیابی فرکانس ارائه شده است. نتایج شبیه سازی کارآمدی روش پیشنهادی برای شرکت همزمان واحد ذخیره ساز انرژی و بیشینه کردن سود حاصل از شرکت در بازارهای مذکور را نشان می دهد.

در این مقاله، تخصیص بهینه باتری ذخیره ساز انرژی در شبکه توزیع با هدف کاهش اوج بار و سودآوری حداکثری انجام شده است. برای این منظور، شاخص هایی با استفاده از اطلاعات بار ساعتی، هزینه ارتقای فیدر و قیمت فروش برق به تعرفه های مختلف، معرفی شده است. در ادامه با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی، شاخص ها وزن دهی شده و فیدر مناسب برای نصب ذخیره ساز مشخص شده است. سپس به منظور دستیابی به میزان حداکثر ممکن کاهش اوج بار و تأمین سود حداکثری، یک تابع هدف اقتصادی با هدف یافتن اندازه و نحوه شارژ و دشارژ بهینه ذخیره ساز تعریف شده است. تابع هدف شامل هزینه های نصب و بهره برداری ذخیره ساز، سود خرید و فروش انرژی، سود به تعویق افتادن توسعه شبکه، سود ناشی از مسایل زیست محیطی و سود ناشی از کاهش هزینه های دسترسی به شبکه بالادست است. با توجه به کاهش اوج بار، محدوده توان و ظرفیت باتری و همچنین تعادل در میزان شارژ و دشارژ باتری، قیود مناسبی در نظر گرفته شده است. با توجه به غیر خطی بودن تابع هدف، در ابتدا مؤلفه هایی که در غیر خطی شدن تابع هدف نقش داشته اند با توجه به الگوریتم های ابتکاری (ژنتیک، دسته ذرات، مورچگان و جستجوی ممنوع) تعیین شده و سپس تابع هدف توسط روش خطی نقطه داخلی حل شده است. نتایج ضمن تأمین اهداف مد نظر، مناسب ترین باتری و روش بهینه سازی را از بین باتری ها و روش های معرفی شده ارائه می دهد.

استفاده از فناوری های ذخیره ساز انرژی با کنترل دقیق و کارآمد می تواند انعطاف پذیری و عملکرد سیستم های قدرت را بهبود بخشد؛ با این حال، هیچ یک از انواع سیستم­های ذخیره­سازی موجود نمی­توانند تحت هر شرایطی پاسخی بهینه را ارائه دهند. در حقیقت، کارایی یک سیستم ذخیره­سازی مستقل با توجه به میزان چگالی انرژی و توان، سرعت پاسخ گویی، طول عمر و هزینۀ آن محدود می­شود. برعکس، سیستم های ذخیره سازی انرژی هیبریدی از دو یا چند نوع سیستم ذخیره ساز تشکیل شده اند که معمولاً دارای ویژگی های مکمل برای دست یابی به عملکردی بسیار بهتر در شرایط عملیاتی مختلف هستند. سیستم های ذخیره ساز انرژی مغناطیسی ابررسانا (SMES) با چگالی توان زیاد می­توانند در سیستم های ذخیره سازی با چگالی انرژی زیاد مانند باتری های لیتیومی (LB) برای ایجاد سیستم های ذخیره ساز انرژی ترکیبی (HESS) در خودروهای برقی استفاده شوند. به منظور افزایش کنترل­پذیری این سیستم ذخیره­ساز انرژی، کنترل مد لغزشی فراپیچشی مقاوم بهینه (ORST-SMC) پیشنهاد می شود. با وجود تخمین سریع اغتشاشات از طریق روئیت گر اغتشاش بهره زیاد، کنترل­کنندۀ پیشنهادی می­تواند عدم قطعیت ها و موارد غیرخطی مربوط به مدل سازی سیستم های ذخیرۀ انرژی ترکیبی را به عنوان ورودی اضافی جبران کند. با توجه به ماهیت چندهدفه­بودن مسألۀ کنترل غیرخطی خودروی برقی، از الگوریتم چندهدفۀ جست وجوی فراکتال تصادفی (MOSFSA) برای استخراج پارامترهای سیستم کنترل پیشنهادی استفاده می­شود. مدل­سازی سیستم پیشنهادی با استفاده از نرم افزار MATLAB-Simulink انجام شده است. نتایج این شبیه­سازی­ها نشان می­دهد کنترل­کنندۀ پیشنهادی ORST-SMC به طرزی جالب توجه پاسخ­های گذرای سیستم را بهبود می­دهد؛ در حالی که عملکرد ردیابی دقیق و سریعی را نیز ارائه می­دهد.

در سال های اخیر بهره برداری از سیستم های ذخیره ساز انرژی موردتوجه بسیاری از محققین در صنعت برق قرارگرفته است. به دلیل هزینه نسبتا بالای ذخیره سازها، معمولا سرمایه گذاران زیادی در راستای نصب و بهره گیری از آن ها در سیستم قدرت پیش قدم نمی شوند. در این مقاله تاثیر شاخص نوع بهره برداری از سیستم ذخیره ساز انرژی (کل سال یا بخشی از سال) بر سود حاصل از آربیتراژ (جابجایی) انرژی در بازار برق، توسط یک ذخیره ساز انرژی الکتریکی موردبررسی قرارگرفته است. برای ارزیابی تاثیر خطای پیش بینی قیمت بر درآمد آربیتراژ انرژی از دو نوع قیمت (قیمت واقعی، قیمت پیش بینی 3 ساعت آینده) استفاده شده است. به دلیل تشویق سرمایه گذاران خصوصی، برای هزینه سرمایه گذاری اولیه استفاده از وام پیشنهاد شده است تا طرح ارائه شده برای سرمایه گذار ازنظر اقتصادی توجیه پذیر باشد. به دلیل هزینه های بالای سرمایه گذاری و افزایش طول عمر سیستم ذخیره ساز انرژی، تعداد شارژ و دشارژ انرژی در روز یک بار است که، زمان شارژ در پایین ترین قیمت انرژی و زمان دشارژ در بالاترین قیمت انرژی برای افزایش درآمد آربیتراژ انرژی در نظر گرفته شده است.

در این مقاله یک روش جدید مدیریت انرژی مبتنی بر بهینه سازی برای ذخیره ساز ترکیبی باتری/ابرخازن، در کابرد ریزشبکه DC ارائه می گردد. در سیستم پیشنهادی باتری توسط یک مبدل دو جهته و ابرخازن به صورت مستقیم به باس DC متصل شده اند (ساختار نیمه فعال). باتوجه به اتصال مستقیم ابرخازن به باس DC و این موضوع که هدف اصلی ذخیره ساز در ریزشبکه حفظ ولتاژ باس DC در مقدار مطلوب است، مسئله کنترل ابرخازن اهمیت بیشتری می یابد. اما در ساختار نیمه فعال کنترلی روی ابرخازن وجود ندارد. در این مقاله، با در نظر گرفتن جریان ابرخازن به عنوان یک هدف کنترلی در تعیین جریان مرجع باتری، این چالش برطرف شده است. همچنین در حالت مازاد توان در شبکه که باتری شارژ خواهد شد نیز تابع هدف کنترلی جدیدی در نظر گرفته شده تا باتری به صورت جریان ثابت شارژ شود تا زمان شارژ کاهش و طول عمر آن افزایش یابد. هدف کنترلی دیگر، افزایش طول عمر باتری با کشیدن جریان نرم از باتری و پاسخگویی ابرخازن به تغییرات لحظه ای می باشد. جهت تعیین نقطه کار بهینه بصورت برخط، این مسئله چند هدفی به مسئله تک هدف تبدیل و با استفاده از شرایط KKT حل شده است. در نتیجه مزیت اصلی روش پیشنهادی، قابلیت به کارگیری آن در سیستم بلادرنگ می باشد. با استفاده از شبیه سازی در سه سناریوی مختلف در بازه زمانی 24 ثانیه، عملکرد روش پیشنهادی با روش های مبتنی بر فیلتر با فرکانس قطع تطبیقی و روش منطق فازی از جهت تنظیم ولتاژ باس DC، پیک جریان و سطح شارژ باتری مقایسه شده است.

1بارهای غیر خطی یکی از عوامل اصلی ایجاد هارمونیک در شبکه برق هستند. هارمونیک ها شکل موج سینوسی جریان و ولتاژ را تخریب کرده و موجب آسیب به اجزای شبکه برق می شوند. در این مقاله هدف تأمین و کنترل توان های اکتیو و راکتیو همراه با  کاهش جریان های هارمونیکی شبکه و ایجاد شده توسط بارهای غیر خطی  است. بنابراین، روش پیشنهادی با استفاده از یک سیستم ذخیره ساز انرژی باتری و ارائه یک شیوه کنترلی برای آن علاوه بر کنترل و تامین مقدار توان اکتیو و راکتیو بار غیرخطی به طور مستقل از هم، کاهش هارمونیک های جریان شبکه نیز صورت می گیرد. سیستم کنترلی پیشنهادی به دو بخش کلی کنترل توان و کاهش هارمونیک تقسیم بندی می شود. برای کنترل توان از کنترل کننده های کلاسیک PI که ضرایب آن با روش زیگلر-نیکولز بدست آمده اند انجام می گردد و برای کاهش هارمونیک از کنترل کننده PI-Fuzzy استفاده می گردد. ورودی این کنترل کننده سیگنال هارمونیکی جریان است درحالیکه مولفه ی اصلی (50هرتز) از آن جدا شده است . نتایج شبیه سازی در سه سناریوی مختلف نشان می دهند که سیستم پیشنهادی توانایی کنترل توان های اکتیو و راکتیو  بار غیر خطی در شرایط متفاوت شارژ و دشارژ و کاهش هارمونیک های جریان تا هارمونیک 31 را داراست.

امروزه در سیستم های قدرت، ریزشبکه ها به عنوان عامل کنترل کننده در منابع تجدید پذیر مورد توجه قرار گرفته اند؛ زیرا که قابلیت اطمینان، در کنار کیفیت شبکه مناسبی از خود نشان داده اند. این ریزشبکه ها با توجه به نوع پیکربندی جزیره ای خود از مجموعه ای از بارها، منابع تولید پراکنده و سیستم ذخیره کننده انرژی تشکیل شده اند که قادر به اتصال شبکه و حالت جزیره ای را از خود بروز می دهند. به توجه به اهمیت این موضوع در این مقاله به طراحی و شبیه سازی یک سیستم ریزشبکه DC با استفاده از منابع تجدیدپذیر فتوولتائیک پرداخته شده است. در این مقاله نوع ریزشبکه در حالت اتصال به شبکه مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصل از شبیه سازی با استفاده از SIMULINK/ MATLAB مورد آنالیز قرار گرفته است. روش کنترلی در این طراحی از نوع کنترلر دو حلقوی همچنین در دو حالت ذخیره کننده با وجود باتری و ابرخازن مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی سیستم مورد نظر حاکی از آن است که کنترلر پیشنهادی قادر است با بهره گیری از حداکثر توان فتوولتائیک شرایط بهره برداری مختلف ریزشبکه را فراهم آورده و انتقال یکنواخت بین اتصالات شبکه را فراهم نماید. همچنین سطح ولتاژ باس DC به عنوان لینک ارتباطی بین منابع و ذخیره سازها به خوبی کنترل گردد.